摘要：冶金工业造成的地下水环境污染问题较为严重复杂，含水层识别难度较大，文章通过对冶金类建设项目进行充分的分析和评价，从而合理评价地下水环境状况。
关键词：冶金类；地下水环境；环境影响评价
一、国内外地下水环境影响评价研究现状
随着全球工业的发展，环境质量评价开始受到广泛关注，自美国建立环境影响评价制度之后，世界上的其他国家也开始建立适合本国国情的环境质量评价制度，地下水环境质量评价作为环境质量评价的要素之一，逐渐受到世界各国的重视。我国的地下水环境质量评价开始于上世纪七十年代中期，七十年代末将水环境监测项目分为重金属类、有机类和无机类三种，并采用评价指数来评价污染程度。随着计算机技术和数学理论研究的不断深入，各领域学科知识被应用于水环境质量评价中，并出现了各种各样的评价方法，如神经网络法、物元可拓法、投影寻踪法等，这些评价方法的出现推动了地下水环境质量评价的快速发展。
二、项目概况
技改项目是精选、冶炼金、铜矿的建设项目，项目排放物的主要污染因子是 Pb，As，Cd 等有毒重金属元素． 该地区历史上就是我国重要的有色金属Pb，Zn，Cu 采掘、冶炼基地之一，目前仍有多处金属矿山在产． 区内大、小型冶炼企业长期采用粗放式发展，废水、废气任意排放，工业废渣随意堆放，表层土壤及水体普遍存在重金属污染问题． 为了满足环境容量和排污去向的要求，项目采用“以新代老”（将淘汰的冶炼系统重新选址并进行技术升级改造）的方法来实现节能减排的目的．
项目区地下水环境的基本情况是：1）区域水文地质条件复杂，不同类型地下水之间和地表水之间的水力联系多变；2）历史污染问题突出，污染源分散、隐蔽，污染范围及程度与当地工业发展历史密切相关，地下水环境状况较差；3）建设项目排放的污染因子与历史积累的污染因子基本一致，已有地下水污染与可能造成的地下水污染不易区分；4）虽然多个单位先后在区域上开展过大量地质勘探工作，但项目建设场区缺乏详细水文地质勘察工作，地下水监测条件有限．
综上可知，技改项目具有一定的代表性，严苛的工作条件和复杂的环境状况与区域工业发展需求既相互矛盾，又长期共存． 因此，该项目是协调环境保护与经济发展的典型实例，其地下水环境影响评价有一定的代表性． 准确识别项目可能造成污染的目标含水层、查明地下水污染现状、客观评价和预测建设项目对地下水环境的影响是本次评价工作的要点．
三、研究方法
1、目标含水层识别
地下水之间的物质交换和物理化学作用取决于地下水的赋存和径流地质环境［9 －10］ ． 因此，识别建设项目可能造成污染的含水层，分析其补给、径流、排泄条件，是认识和预测污染物在含水介质中的运移和扩散规律的基本前提．划分区域地下水系统（或水文地质单元）、明确可能污染的地下水所属地下水系统是识别目标含水层的基础． 然而，具体对象，即目标含水层的确定及其补径排条件的分析需要通过不同方法分析多种数据实现．工作区是湖南省开展地质和采矿、冶金工作最早的地区，矿区地质、水文地质勘探工作较细致，多个矿区保留有大量水文地质钻孔及历史水文观测孔资料，这些资料都具有十分重要的价值． 本次评价工作收集了区域的有关地质、矿产、水文地质、工程、环境地质等多种资料．
1）划分区域地下水系统
调研所收集的资料可知，区域地层、构造条件复杂，地下水类型与含水层众多，相互水力联系多变．根据含水岩组和构造发育特点，参考不同含水层水位动态数据，可将工作区范围内地下水划分为 5 个地下水系统（图 1）． 其中 I，II 为相互独立的两个石炭 － 二叠系岩溶水系统；III，IV 为白垩系层间裂隙水系统，Q 为系统内部第四系孔隙水范围；2 个系统之间为侏罗系表层风化裂隙水系统（V）． 项目场地位于北部白垩系地下水系统（IV）（以下简称白垩系地下水系统），根据区域地形地貌及地表分水岭，又可将白垩系地下水流动系统分为东、西 2 个二级地下水流动系统（IV 1，IV 2），二者以系统中部的低山为界．
区内白垩系东井组碎屑岩是一套以泥质粉砂岩类为主的巨厚地层，与下伏石炭 － 二叠系地层及侧向侏罗系地层均为角度不整合接触，其间由二叠系下统当冲组、上统斗岭组泥页岩、侏罗系下部泥质粉砂岩形成相对稳定隔水岩组，阻隔了与周边地下水系统的水力联系（图 2）． 因此，在构造体系及地层结构上，白垩系地下水系统具备了独立的边界条件，与 周围其他地下水系统没有直接的水力联系．
另外，上个世纪 70 ～90 年代的水位监测数据和本次调查结果表明，白垩系地下水系统不同含水层的水位标高一直维持在 60 ～90 m，周边紧邻的岩溶地下水系统水位均因矿区疏干出现大幅度下降，与白垩系地下水系统静止水位相差近 500 m，也充分验证了白垩系地下水系统是一个独立的水文地质单元．
2）确定目标含水层
项目周边矿区曾建立比较完整的地下水动态观测系统． 20 世纪 80 年代（1981 ～ 1982 年）以及本世纪初（2000 ～2002 年）白垩系水位动态皆与本次现状调查水位接近，说明白垩系地下水基本保持天然动态（状况），可以认为工作区的白垩系地下水系统水文地质条件未发生明显改变． 白垩系地下水系统范围内地质勘探工作较少，现状监测条件有限，因此，相邻矿区地下水历史动态数据可作为确定系统内目标含水层及其特征的重要依据．系统内部主要地下水类型分为表层第四系孔隙水和下伏白垩系裂隙水，其中第四系孔隙水类型为潜水，白垩系裂隙水为承压水，白垩系裂隙含水层又分为上、下 2 个含水段．
第四系残坡积物主要为亚粘土或粉质粘土，渗透系数低；白垩系裂隙含水层和第四系孔隙水间存在几米到数十米不等的相对弱透水层（白垩系东井组紫红色泥质粉砂岩），因此，孔隙水和裂隙水无直接水力联系． 其次，本次工作的野外抽水试验也证实了这一点． 抽水主孔白垩系地下水位降幅达 30 余米，临近的第四系孔隙水观测孔水位并没有降低，说明孔隙水与下伏白垩系裂隙水局部水力联系微弱．
白垩系含水层上、下含水段之间存在厚度较大的白垩系东井组泥质砂岩，构成相对隔水层，阻隔了二者的水力联系． 2000 ～2002 年白垩系上部含水段与下部含水段水位动态曲线表明（图 3），二者峰值和波动情况有明显差异，也说明了上、下含水段间水力联系不密切．
综上，白垩系地下水系统浅部第四系孔隙水是建设项目直接污染对象，白垩系含水层上部含水段是可能影响的间接污染对象，二者是评价及预测的目标含水层．
地下水补给、径流、排泄条件分析
根据地形地貌特点，白垩系裂隙水整体由南至北向湘江排泄． 东部二级系统（IV 1）由西南至东北向康家溪排泄． 西部二级系统（IV 2）曾家溪以西自东南向西北排泄至曾家溪、以东自南向北排泄至湘江． 孔隙水则顺地形变化由地势较高处向低处排泄，在地形沟谷和低洼处渗出形成了湿地或冷浸田，继而缓慢排泄到地表的溪沟．
通过 20 世纪 80 年代（1981 ～ 1982 年）（图 4）白垩系上部含水段地下水及康家溪水位动态曲线可知，白垩系裂隙水的动态与降雨、蒸发密切相关，一般在雨季高峰期水位波动较大，滞后、延迟现象不明显． 白垩系裂隙水较康家溪水位动态稍有滞后，峰值及波动情况基本同步，说明二者有一定的水力联系，一般情况地下水排泄到康家溪．
结语
综上所述，通过调研多种资料得到目标含水层现状，并经过专业的分析，不仅可以指导监测和调查方案的设计、部署及实施，而且还可以将其作为建立污染物运移数值模型的重要依据。
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[4]冯雪，赵鑫，李青云，等.水利工程地下水环境影响评价要点及方法探讨—以某水电站建设项目为例.长江科学院院报，2015，01
论文作者:左庆
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/16
标签：地下水论文; 白垩论文; 含水层论文; 系统论文; 评价论文; 裂隙论文; 孔隙论文; 《基层建设》2017年第23期论文;